*Aire acondicionado y Climatización 

Día con día encontramos más sistemas de refrigeración y aire acondicionado con novedosas funciones y arquitecturas vanguardistas que vienen a romper con el esquema tradicional. En esencia los componentes principales del ciclo termodinámico de refrigeración se mantienen, pero conforme avanza nuestra tecnología, cambia también la forma de controlarlos e incluso la forma en que se desempeñan, pudiendo representar un obstáculo para todo aquel que está dedicado a la profesión de frigorista.

Es muy recomendable que todo el personal técnico, quien se dedica a esta industria, evolucione y se mantenga al tanto de estos cambios, documentándose y adquiriendo el conocimiento para hacerle frente a todas estas tendencias. Esto al final asegurará la calidad en cada uno de sus proyectos, así como permanecer operando exitosamente en el mercado.

Por lo tanto, extendemos una cordial invitación técnicos involucrados en la industria HVAC&R para leer esta guía, en donde el propósito principal es brindar el conocimiento e informar acerca de los sistemas de control electrónico inverter con que operan los equipos de refrigeración y aire acondicionado actuales. 

Funcionamiento de Sistema de Aire Acondicionado con tecnología INVERTER

Para lograr su objetivo, el Sistema Inverter emplea un dispositivo denominado Variador de Velocidad (DRIVER), cuyo fin es el de regular en todo momento las revoluciones del compresor, y la alimentación eléctrica. Conversión de energía que se logra por medios electrónicos, regula el voltaje, la corriente y la frecuencia.

El valor de la frecuencia viene dada por los parámetros obtenidos por el Inverter. Estos parámetros pueden ser la diferencia de temperatura entre la del ambiente y la temperatura programada (Set point), la carga a la que se ve sometida la unidad, los cambios en las temperaturas, etc,

La tecnología Inverter adapta la velocidad del compresor a las necesidades de cada momento, demandando únicamente la energía necesaria lográndose con esto algunas  ventajas como son:

Rapidez de enfriamiento: Al poder regular la potencia de alimentación del compresor, el dispositivo electrónico Inverter permite que éste pueda trabajar hasta un 30% por encima de su potencia nominal en los primeros instantes (hasta 7 min), con el fin de poder llegar antes a la temperatura de confort deseada.(mayor flujo másico de refrigerante).

Uso eficiente de la energía: El compresor regula su régimen de revoluciones, y por tanto, la potencia de salida, adaptándose a la demanda de cada momento. Esta regulación eficiente y lineal de la temperatura mantiene una sensación de mayor confort para el usuario (Temperatura recomendada 24°C). 

Consumo de energía: La posibilidad de regular el régimen de giro del compresor a la demanda de cada momento permite un ahorro de consumo energético. (menor flujo másico de refrigerante).

De hecho, se ha demostrado que un climatizador que incorpore tecnología Inverter consume aproximadamente la mitad de energía eléctrica que un modelo sin función inverter. (Buque, 2009).

Durante el funcionamiento de cualquier sistema con tecnología Inverter se pueden distinguir distintas fases o etapas en su funcionamiento:

Fase de Máxima Potencia: Cuando las condiciones del lugar presenta gran variación en las temperaturas y se requiere que el compresor trabaje a su máxima capacidad para alcanzar la temperatura deseada.

Fase de Potencia Media: Cuando las condiciones son normales (24°C), el compresor regula las revoluciones, controlando su potencia a la necesidad del sistema.

Fase de Mínima Potencia: Cuando las condiciones ambientales son favorables el compresor continúa trabajando a muy bajas revoluciones, demandando de esta manera muy poca energía . 

Partes de la tarjeta electrónica 

Circuito Impreso: se utiliza para conectar eléctricamente dispositivos electrónicos a través de las pistas conductoras, y sostenerlos mecánicamente, por medio de la base, cubierta en los dos lados por una capa de cobre para completar el circuito eléctrico.  Las pistas son generalmente de cobre mientras que la base se fabrica generalmente de resinas de fibra de vidrio reforzado o en algunos casos de cerámica, plástico, teflón o un polímero como la baquelita.

Etapa de Suministro: Se refiere a las terminales por donde recibimos la entrada del voltaje de línea en nuestro caso de corriente alterna de 110/220 voltios, comúnmente el cable de suministro se conecta en estas dos terminales, en donde una mínima parte será consumida por la tarjeta de control y el resto se direccionará a los componentes principales como compresores y motores ventiladores

Etapa de Filtrado: Cuando el voltaje o la corriente de un sistema eléctrico tiene deformaciones en su onda senoidal se entiende que la señal se encuentra distorsionada, por tal motivo se instalan filtros pasa bajos, pasa altos, pasa banda y filtros de banda suspendidas, los cuales tienen como función principal eliminar primero las deformaciones de la onda, absorber el ruido eléctrico tanto el generado por el sistema como el ruido eléctrico que viene en la red eléctrica, además tenemos instalados varistorés los cuales proporcionan una protección fiable contra transitorios de alto voltaje que pueden ser producidos, por relámpagos, conmutaciones o ruido eléctrico en líneas de potencia.

Etapa de protección: En esta etapa se utiliza los elementos llamados fusibles los cuales tienen la función proteger los componentes de la tarjeta de control y los componentes externos contra sobrecorrientes ocurridas aguas abajo de éste. La protección se realiza mediante la fusión de uno o varios elementos destinados para este efecto, interrumpiendo el flujo de la corriente eléctrica cuando esta sobrepasa el valor de la corriente de fusión del fusible dentro de un tiempo determinado, normalmente se utiliza fusibles de 1mA  hasta 15A. 

Circuito rectificador: Es el encargado de convertir el voltaje alterno que sale del bobinado secundario del transformador en voltaje de corriente continua por lo general a la tarjeta de control le entran 220 voltios de corriente alterna y en su salida a la alimentación salen 12 voltios de corriente continua.

Microcontrolador: Este dispositivo se conoce como el cerebro de la tarjeta. Es como un microcomputador el cual mediante una programación  graban instrucciones y criterio que se deben tomar en cuenta para llevar acabo la toma de decisiones.

Este dispositivo requiere de señales de entrada que provienen de otros dispositivos o sensores y al tomar una decisión  genera una señal de salida ya sea encendiendo el compresor o el ventilador, este dispositivo básicamente controla las funciones del sistema.

IPM (Módulo de energía inteligente) está compuesto por 6 transistores IGBT (insulated-gate bipolar transistor) y es un circuito integrado. Tiene autoprotección para el funcionamiento por sobrecorriente, sobretensión y sobretemperatura. Produce alimentación de CA trifásica bajo conducción PWM (modulación de ancho de pulso), energizando dos bobinas del motor brushless por vez, (ver imagen de conmutación más abajo).

Reguladores de voltaje Tiene como principal función mantener un voltaje de salida estable sin importar las variaciones existentes en el voltaje de entrada.Durante su operación estos componentes suelen calentarse, es por ello que se le adiciona un disipador de calor de aluminio para compensar y estabilizar su funcionamiento. Según el diseño electrónico, puede tener en su construcción dos reguladores uno de 12Vcd y otro de 5Vcd. El primero es utilizado generalmente para energizar relevadores y el motor de oscilación automática de aire. El regulador de 5V es utilizado para energizar el microcontrolador, sensores de temperatura, sensor de RPM y display

Termistores Los termistores o sensores de temperatura juegan un papel muy importante dentro del sistema de control electrónico. El termistor más común es del tipo NTC (Coeficiente Negativo de Temperatura). Esto es porque disminuye el valor de su resistencia en sus terminales conforme incrementa la temperatura en que está expuesto. A través de ellos se monitorea parámetros como temperatura de la habitación (sensor de aire), temperatura del serpentín, evaporador (sensor de pozo) y temperatura en el condensador, proporcionando información valiosa al Microcontrolador para mantener la temperatura de la habitación, así como prevenir daños en el compresor por algún mal funcionamiento en el sistema.

Dichos Sensores son los encargados de enviar la información al microcontrolador. Normalmente pueden ser: Sensores de pozo (sensor de contacto o de serpentina). principalmente se encuentra pegado a la tubería de la unidad evaporadora y su función es evitar la congelación, en la salida del condensador y descarga del compresor; los sensores de pozo pueden medir 5kΩ , 10kΩ, 15kΩ, 20kΩ, 25kΩ hasta 200kΩ; Sensores Ambiente este sensor está colocado principalmente en la unidad evaporadora y mide la temperatura de retorno del aire o del espacio a acondicionar (Set point), también se ubica en la entrada del aire a la unidad condensadora. 

Los sensores en equipos inverter reciben los nombres en función de la temperatura así (Ver planos anexos):

• T1 temperatura del cuarto interior

• T2 Temperatura de la serpentín evaporador 

• T3 Temperatura de la serpentín  Condensador  

• T4 Temperatura ambiente exterior 

• TS Set point  de temperatura

• TP temperatura de descarga del Compresor 

EEPROM: son las siglas de Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (ROM programable y borrable eléctricamente). Es un tipo de memoria ROM que puede ser programada, borrada y reprogramada eléctricamente, donde esta almacenada la información de trabajo del sistema de aire acondicionado. 

Codigos de Error (Cortesia Kielmann)

Cuando aparece un código de error en tu equipo de aire acondicionado te está indicando que hay una anomalía en su fucnionamiento, explicaremos qué significan estos códigos de error y te daremos sus posibles soluciones con los codigos de la Marca Kielmann de la SERIE MO

Error E0/F4   Error de parámetro EEPROM

E0: Error de parámetro EEPROM de la unidad interior

F4: Error de parámetro EEPROM de la unidad exterior

Se presenta cuando el chip principal de PCB interior o exterior no recibe información de la EEPROM

1.  Desconecte la fuente de alimentación principal, enciéndala el equipo 2 minutos después. 

2. ¿Sigue mostrando el código de error? 

• NO: El equipo esta funcionando normalmente

• SI: Sí el chip EEPROM está soldado en la PCB principal, reemplace la PCB principal directamente. 

De lo contrario, compruebe si el chip EEPROM tiene conector en la PCB principal

3.¿Está bien enchufado la EEPROM?

• NO: Conecte correctamente

• SI:Reemplace la PCB principal interior / exterior 

Recommended parts to prepare: • Indoor PCB • Outdoor PCB 

Error E1 Error de comunicación de la unidad interior y exterior

Se da cuando la unidad interior no ha recibido información de la unidad exterior durante 110 segundos, cuatro veces consecutivas

1.  Desconecte la fuente de alimentación principal, enciéndala el equipo 2 minutos después. 

2. ¿Sigue mostrando el código de error? 

• NO: El equipo esta funcionando normalmente

• SI: Medida Vs. (Vs es el voltaje entre S y N de unidad exterior)

3. ¿Hay variacion del voltaje? alternativamente entre Positivo y Negativo?

Utilice un multímetro para probar el voltaje de CC entre el puerto 2 y puerto 3 de la unidad exterior. La punta de prueba rojo del multímetro se conecta en el puerto 2, mientras que la punta de prueba negro en el puerto 3. 

Cuando el equiipo está funcionando normalmente, el voltaje se moverá alternativamente entre -25V y 25V.

• Si el voltaje se mueve con un valor positivo, la tarjeta exterior tiene un mal funcionamiento. 

  • Compruebe la conexión de cableado exterior, si esta normal, compruebe el reactor (El valor normal debe estar alrededor de cero ohmios, de lo contrario cambie el reactor), si el reactor esta bueno, reemplace la PCB exterior,si el error no se resuelve cambio la PCB interior.

• El voltaje será de un valor negativo, la tarjeta interior tiene un mal funcionamiento

  • Compruebe la conexión de cableado interior, si esta normal, reemplace la PCB interior,si el error no se resuelve cambie la PCB exterior.

NOTA: De ser posible reemplazar el cable de comunicación entre las unidad interior y exterior

Recommended parts to prepare: • Indoor PCB • Outdoor PCB • Reactor 

Error E2 Error de cruce por cero 

Cuando la PCB no recibe retroalimentación de señal de cruce por cero durante 4 minutos o el tiempo de señal de cruce por cero intervalo es anormal, El intervalo de tiempo de la señal de cruce por cero correcta debe estar entre 6ms y 13ms. 

1. Compruebe si las conexiones y el voltaje de alimentación es normal (208VAC~ 220VAC)

2. Esta normal?

• NO: Corrija las conexiones. Encienda la unidad cuando la fuente de alimentación sea buena.

• SI: La PCB principal interior es defectuosa. Reemplace la PCB principal interior.

NOTA: El cruce por cero en 0.008s para 60hz, ±0.002 de diferencia

Recommended parts to prepare: • Connection wires • Indoor PCB 

Error E3/F5 La velocidad del ventilador funciona fuera del rango normal

E3: Si el Ventilador interior se mantiene demasiado baja la velocidad cerca de 300 RPM durante cierto tiempo

F5: si el ventilador exterior se mantiena por debajo de 150 RPM o por encima de 1500 RPM durante un tiempo prolongado 

1.  Desconecte la fuente de alimentación principal, enciéndala el equipo 2 minutos después. 

2. ¿Sigue mostrando el código de error? 

   • NO: El equipo esta funcionando normalmente

   • SI: Apague la fuente de alimentación, gire el ventilador a mano.

3. ¿Gira fácilmente?

   • NO: Encuentra la causa del problema y resuélvelo (limpieza del blower por ejemplo)

   • SI: Compruebe el cableado del motor del ventilador.

4. ¿Esta mal cableado? 

   • NO: Garantizar conexiones adecuadas....

   • SI: Mida el voltaje para el motor del ventilador de la PCB. 

5. Esta dentro de los parametros normales?

   • NO: Reemplace la PCB interior

   • SI: Reemplace el ventilador interior

Motor de ventilador interior de CC (el chip de control está en el motor del ventilador)

Mida el voltaje del pin1-pin3, pin4-pin3 en el conector del motor del ventilador

Motor de ventilador interior de CA

Encienda en modo ventilador a alta velocidad.Después de trabajar 15 segundos, mida el voltaje de pin1 y pin2. Si el valor del voltaje es inferior a 100 V (208 ~ 240 V), el PCB debe tener problemas y debe ser reemplazado. 

Recommended parts to prepare: • Connection wires • Fan assembly • Fan motor • PCB 

Error F0 Protección de sobrecarga de corriente

Se detecta un aumento de corriente anormal al verificar el circuito de detección de corriente especificado

1. Apague y, a continuación, reinicie la unidad 2 minutos después.

2. ¿Está en buen estado de funcionamiento?

   • NO: Detenga la unidad

   • SI: Compruebe si hay bloqueos en el sistema

3. ¿Existe alguno?

   • NO: Eliminar el bloqueo

   • SI: Compruebe los valores de resistencia del compresor.

4. ¿Están dentro de parámetros aceptables?

   • NO: Reemplace el compresor

   • SI: Compruebe la conexion de los cables del compresor.

5. ¿Están conectados correctamente?

   • NO:Asegurar conexiones adecuadas o reemplace los cables

   • SI: Compruebe el reactor.

6. ¿Está en buen estado de funcionamiento?

   • NO: Reemplace la tarjeta exterior 

   • SI: Reemplace la unidad exterior.

Recommended parts to prepare: • Outdoor PCB • Connection wires • Compressor 

Error F3 Sensor de temperatura abierto o en cortocircuito descarga del compresor

Se debe buscar la tabla de valores de resistencia vs temperatura ya que diferente a los demas sensores

Si el voltaje de muestreo es inferior a 0,06 V o superior a 4,94 V, el LED muestra el código de falla.

1. Compruebe la conexión entre sensor de temperatura y PCB

2. ¿Está correctamente cableado?

   • NO: Garantizar conexiones adecuadas

   • SI: Medir el valor de resistencia del sensor.

3. ¿Está dentro de parámetros aceptables?

   • NO: Reemplace el sensor

   • SI: Reemplace la PCB interior/ exterior

Recommended parts to prepare: • Connection wires • Sensors • PCB 

Error P0

Mal funcionamiento de IPM o protección de corriente IGBT demasiado fuerte

Cuando la señal de voltaje que el IPM envía al chip del controlador del compresor es anormal, el LED de la pantalla muestra “P0” y el Aire Acondicionado se apagara 

Recommended parts to prepare: • Connection wires • IPM module board • Outdoor fan assembly • Compressor • Outdoor PCB 

Error P1

Protección contra sobretensión o muy baja tensión

Se detectan aumentos o disminuciones anormales en el voltaje al verificar el circuito de detección de voltaje especificado.

Mientras la unidad está en espera, es el voltaje entre P y N alrededor de DC 310V, 340V o 380V?

Reemplace la placa IPM.

Cuando arranque la unidad,  ¿está en 220V ~ 400V?

Recommended parts to prepare: • Power supply wires • IPM module board • PCB • Reactor 

Error P4

Accionamiento del compresor inverter

El circuito de detección especial detecta un variación anormal del compresor inverter, incluida la comunicación, detección de señal, detección de voltaje, detección de señal de velocidad de rotación del compresor, etc

Verifique el cableado entre PCB y compresor

Verifique el IPM.

Recommended parts to prepare: • Connection wires • IPM module board • Outdoor fan assembly • Compressor • Outdoor PCB 

Indicadores de consulta

Código de Error Información en el Display

T1 Temperatura del interior (habitación)

T2 Temperatura superficie del evaporador (serpentin)

T3 Temperatura superficie del condensador

T4 Temperatura exterior 

Tb Temperatura de salida interior del evaporador (bobina ,opcional en algunos equipos)

Tp Temperatura de descarga del compresor

TH Temperatura del IPM

FT Frecuencia de la tarjeta

Fr Frecuencia Actual

IF Velocidad ventilador interior

OF Velocidad ventilador exterior

LA Apertura válvula de expansión electrónica 

CT Tiempo de funcionamiento

ST Causas de paro del compresor (ver tabla abajo)

dL Corriente de trabajo

Uo Voltaje de entrada

Reserva A0, A1, b0-b6,  Ac, Td

Causa de paro del compresor ST

Codigo ST

1 Limitación de frecuencia causada por la corriente

2 Limitación de frecuencia causada por T2 en modo frio

3 Limitación de frecuencia causada por T2 en modo calefacción

4  Se ha alcanzado la temperatura configura en el Set point

5 Limitación de frecuencia causada por T4

6 Modo descongelación

7 Cambio de modo

9 Proteccioón por alta temperatura en la descarga

10 Protección por T2. Alta temperatura en el serpentin evaporador

11 Protección por T2. Baja temperatura en el serpentin evaporador

13 Protección por T3. Alta temperatura en el serpentin condensador

14 Protección por baja temperatura ambiente de habitacion en modo secar (DRY)

Consideraciones de los valores indicados 

La temperatura mostrara el valor actual del sensor

Todas las temperaturas seran en °C

T1, T2, T3, T4, Tb, rango de -25°C +70°C

TP rango de -20°C +130°C

Frecuencia 0-159Hz

Ventiladores rango de 200RPM a 2250 RPM

0 Off

1 Low Speed

2 Medium Speed

3 High Speed

4 Turbo

El valor se podra multiplicar x 10 para la velocidad real, para algunos motores de baja capacidad el valor 14-FF (hexadecimal)

Codigos de Error (Cortesia Kielmann)

Cuando aparece un código de error en tu equipo de aire acondicionado te está indicando que hay una anomalía en su fucnionamiento, explicaremos qué significan estos códigos de error y te daremos sus posibles soluciones con los codigos de la Marca Kielmann de la SERIE CO

Códigos de error 

 Dr Smart de MIDEA 

Códigos de error Aires acondicionados MIDEA 

Con app MIDEA CLUB

en edision......

Códigos de error Aires acondicionados con tecnología Inveter

varias Marcas 

GLOSARIO DE TÉRMINOS

Capacidad frigorífica o calorífica: Es la potencia de refrigeración o calefacción que suministra una unidad interior en forma de aire frío y caliente, según el caso.

Climatizador Inverter: Inverter es la tecnología que permite regular la potencia del compresor de un climatizador. El circuito Inverter proporciona un óptimo control de la potencia y un funcionamiento extremadamente eficiente. Ahora puede lograrse un funcionamiento rápido, eficaz y adaptable con un consumo inferior al de los aparatos convencionales. Y por supuesto, una mayor protección del medio ambiente.

Modo COOL o modo de refrigeración: es el modo más común de funcionamiento de un climatizador. Expulsa aire frio hasta alcanzar la temperatura adecuada y después mantiene esa temperatura en la estancia. Normalmente viene representado en el control remoto por el símbolo de un copo de nieve

Modo DRY o modo de deshumidificación: es un sistema de funcionamiento de los climatizadores que baja la humedad del ambiente pero al mismo tiempo consigue mantener el área climatizada. Es similar al modo normal de funcionamiento pero el equipo mantiene el ventilador a una velocidad baja por lo que es muy útil cuando la habitación presenta un alto grado de humedad. En algunos equipos el modo DRY no expulsa aire frio sino que se limita a hacer circular el aire de la estancia consiguiendo que la humedad quede condensada en el evaporador. Normalmente el símbolo del modo DRY suele ser una gota de agua

Modo FAN o de circulación de aire: es un modo donde el compresor del aire acondicionado está parado, únicamente funcionan los ventiladores de la unidad interior. El modo FAN hace circular el aire como si de un ventilador tradicional se tratara. Además del poco consumo energético, el ruido también se ve minimizado por el mismo motivo. El modo FAN suele venir representado por el símbolo de un ventilador o unas aspas de ventilador. 

Modo Sleep: este modo de funcionamiento permite que, al irse a dormir, la corriente de aire y la temperatura se vayan modificando para favorecer el sueño, y al cabo del tiempo seleccionado, el equipo se apagará